[发明专利]一种磁致伸缩减震器

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁致伸缩减震器，属于机械工程领域，具体应用于行走车辆的半主动悬架。

背景技术

半主动悬架就是通过传感器感知路面平坦情况的参数，调整减震器的阻尼系数，稳定行车状态改善乘车舒适程度的车辆悬架系统。半主动悬架无动力源，工作时几乎不消耗汽车动力，而且还能获得与全主动悬架相近的性能，故有较好的应用前景。半主动悬架的核心装置就是阻尼系数主动可调的减震器。目前半主动悬架减震器的主要的阻尼系数调节方式有步进电机驱动节流孔径的连续变化调节和减震器油液粘性调节。第一类节流阀结构复杂，成本高，第二类阻尼液中固体颗粒与基础液体之间比重相差较大，易分离、沉降，工作温度范围不宽。

本发明应用磁致伸缩材料，在外加磁场的作用下会产生伸长现象。通过不断的改进,伸缩率已经能达到2000ppm，完全可以应用到减震器节流阀孔径的调节上，改变减震器阻尼系数。同时磁致伸缩材料响应迅速，有很强的带负载能力以及低的磁致伸缩各向异性，使之更合适应用到半主动悬架上。与压电材料相比,它的伸缩率可达压电材料的两倍,同时滞后性很小,易于控制。

本发明通过磁致伸缩材料在磁场中的伸长特性调节减震器阻尼液节流阀孔面积，实现半主动悬架中减震器阻尼系数主动调节。

目前半主动悬架的技术被欧美的几家公司垄断，而且已有结构存在诸多问题，包括可靠性和成本。重新进行半主动悬架阻尼的结构设计是解决这些问题的根本。磁致伸缩材料凭借其自身特性，在减震器阻尼系数调节上有很大的优势。同时，我国是稀土大国，原材料的开采不成问题，如果这种新型阻尼结构得到推广，将打破国外对此项技术的垄断，并且带动一系列相关产业的发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了磁致伸缩材料伸缩量小、难以提供足够的流通面积变化量的技术问题，提供了一种磁致伸缩减震器，通过磁致伸缩材料在磁场中的伸长现象，改变减震器中的节流阀孔的面积，实现减震器阻尼系数连续可调。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的，结合附图说明如下：

一种磁致伸缩减震器，主要由活塞系统、滑阀系统和磁致伸缩驱动器组成；

所述活塞系统由通过锁紧螺母4锁紧并依次套装在滑阀系统中滑阀体20上的1号限位挡圈6、压缩阀22、工作活塞23、伸张阀5和2号限位挡圈25组成；

所述滑阀系统由滑阀体20、安装在滑阀体20内部且相对滑阀体20做轴向运动的滑阀芯7和安装在滑阀芯7与滑阀体20之间的回复弹簧21组成；

所述磁致伸缩驱动器由磁致伸缩棒11、套在磁致伸缩棒11外的线圈骨架17、缠绕在线圈骨架17上的线圈10、套在线圈10外面的永久磁铁16、连接螺母19、底端压着磁致伸缩棒11的运动输出杆8、安装在运动输出杆8与连接螺母19之间的预紧弹簧18、在磁致伸缩棒11底端的磁致伸缩驱动器底座15和与磁致伸缩驱动器底座15连接的磁致伸缩驱动器外壳9组成；

连接螺母19一端连接滑阀体20，另一端连接磁致伸缩驱动器外壳9。

技术方案中滑阀体20下部边缘设有三层且对称四段的环形缝隙，滑阀体20上部圆柱部分设有通孔；滑阀芯7设有与滑阀体20对应的三层且对称四段的环形缝隙，滑阀芯7轴向设有缝隙，轴向的缝隙通向滑阀芯7的上端并与三层且对称四段的环形缝隙相通。

技术方案中工作活塞23设有四个通孔，边缘设有活塞环24；活塞环24用于密封工作活塞23与工作缸筒27之间的缝隙；

伸张阀5与压缩阀22分别由二个以上直径不同的圆钢片叠加而成，盖住工作活塞23四个通孔的部分面积。

技术方案中连接螺母19中间设有通孔，运动输出杆8从中穿过，运动输出杆8顶在滑阀芯7底端；运动输出杆8带动滑阀芯7相对滑阀体20做轴向运动。

技术方案中磁致伸缩减震器还包括工作缸筒27、固定在工作缸筒27顶端的吊环1、固定在工作缸筒27底端的活塞杆导向器13、固定在工作缸筒27上部的弹簧托2、在工作缸筒27内封闭高压氮气用的浮动活塞3和o型密封圈26、连接到磁致伸缩驱动器底座15上的活塞杆12以及安装在活塞杆导向器13与活塞杆12之间的活塞杆密封圈14；

磁致伸缩减震器通过吊环1和活塞杆12连接到车辆悬架系统中，传递运动和力；

线圈10通过磁致伸缩驱动器底座15的孔和活塞杆12的孔连接到外部驱动电路。

技术方案中工作缸筒27、活塞系统下面部分和活塞杆导向器13上部形成A腔室28；滑阀芯7和滑阀体20形成B腔室29；工作缸筒27、活塞系统上面部分和浮动活塞3形成C腔室30；